行業(yè)類型
汽車制造行業(yè)目前大致可以分為兩種類型:零部件制造企業(yè)和整車制造企業(yè)。其中零部件制造企業(yè)進(jìn)行汽車零部件的加工制造或者汽車總成件的簡單裝配,目的是為整車制造企業(yè)提供裝配單元。整車制造企業(yè)主要利用零部件供應(yīng)商提供的零部件,并采用部分自制的零部件裝配形成最終面向用戶的整車。
焊接工藝的技術(shù)發(fā)展
焊接是通過加熱熔融(有時(shí)輔以壓力)將兩塊金屬或熱塑材料連接在一起,使兩者之間達(dá)到原子結(jié)合的制造方法,它在工業(yè)生產(chǎn)中具有極其廣泛應(yīng)用,被稱為工業(yè)制造的“裁縫”,廣泛應(yīng)用于汽車機(jī)械制造行業(yè)中。
隨著焊接技術(shù)發(fā)展,焊接產(chǎn)品中以往存在的諸如毛刺、夾渣等外觀缺陷越來越不能為人們所接受,焊接疏松、氣孔、裂紋等制造缺陷因?yàn)榇嬖跐撛诘陌踩[患需要嚴(yán)格杜絕。焊接作為一種工作環(huán)境惡劣,對人體損傷大的技術(shù)工種,愿意從事的人很少,嫻熟的焊接工人更加稀少。工廠車間中由于勞動(dòng)力短缺、人工操作的不穩(wěn)定等原因,自動(dòng)化焊接工作站已經(jīng)成為大量制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)之選。
智能裝備層面規(guī)劃
1、從成本角度來考慮:一臺(tái)焊接工業(yè)機(jī)器人勞動(dòng)效率可以頂替三個(gè)工人,如此算下來人力成本與機(jī)器人使用成本相差無幾,再考慮到機(jī)器人的使用壽命,成本優(yōu)勢更顯著;
2、機(jī)器人的持久性遠(yuǎn)優(yōu)于工人,不會(huì)有人類的情緒波動(dòng),其生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和一致性更高;
3、調(diào)查應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示,將焊接機(jī)器人引入汽車車身焊接工藝流程后,焊接優(yōu)良率從87%提升到93%。
自動(dòng)化生產(chǎn)線層面規(guī)劃
1、焊接自動(dòng)化布置方式分為生產(chǎn)線方式和工作站布置方式,具體表現(xiàn)有剛性自動(dòng)化工作單元、剛性自動(dòng)化生產(chǎn)線、柔性制造單元、柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線。
2、柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線一般由多個(gè)柔性焊接制造單元構(gòu)成加工節(jié)點(diǎn),由自動(dòng)化物料流通存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化,多級計(jì)算機(jī)組成控制及管理系統(tǒng)。
3、柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線的加工質(zhì)量可靠、效率高、容易與ERP系統(tǒng)及工藝管理系統(tǒng)組成上級自動(dòng)化制造系統(tǒng)。
4、生產(chǎn)線規(guī)劃時(shí),綜合考慮產(chǎn)品的特性、節(jié)拍要求、項(xiàng)目預(yù)算、廠房限制、質(zhì)量目標(biāo)、物流需求及安全等諸多因素,達(dá)到焊接生產(chǎn)線柔性與經(jīng)濟(jì)型的平衡點(diǎn),可讓生產(chǎn)線的性價(jià)比做到。
自動(dòng)化焊接工作站規(guī)劃
1、自動(dòng)化焊接工作站由機(jī)械、電氣、焊接三大部分模塊組成,綜合利用現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、柔性工裝技術(shù)、智能焊接電源技術(shù)、傳感技術(shù),高效高質(zhì)自動(dòng)完成焊接操作。
2、工裝夾具,包括焊接工裝平臺(tái)、定位裝夾工具、感知裝夾情況的傳感系統(tǒng)。將待焊部件依照工藝需求定位裝配夾緊,并通知執(zhí)行部分準(zhǔn)備就緒。
3、焊接操作,該部分主要為工業(yè)機(jī)器人,起到的作用是攜持焊槍形成焊接軌跡。除工業(yè)機(jī)器人外焊槍、焊機(jī)、自動(dòng)送絲機(jī)、視覺相機(jī)也是焊接操作完成的設(shè)備。
4、變位機(jī)或外部軸,在焊縫分布比較復(fù)雜或者工件體量較大情形下,工作站會(huì)配有焊接變位機(jī)配合焊接操作機(jī)器人動(dòng)作或者機(jī)器人移載平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多工位轉(zhuǎn)換。
5、工作站控制系統(tǒng),主要包括焊接參數(shù)控制模塊、機(jī)器人控制器模塊、實(shí)現(xiàn)工位轉(zhuǎn)換的機(jī)器人移載模塊或外部軸控制器、傳遞信號和加工信息的傳感器、電磁閥系統(tǒng)以及工作站整體協(xié)調(diào)控制模塊等等
6、安全防護(hù)系統(tǒng),防護(hù)焊接時(shí)產(chǎn)生的焊渣、飛濺等,紅外傳感器技術(shù)的光柵防護(hù)欄可以通過安全光幕檢測工作過程中的異物進(jìn)入。
7、離線調(diào)試,結(jié)合基于真實(shí)環(huán)境的仿真事件的虛擬調(diào)試過程,將3D建模、生產(chǎn)線仿真、機(jī)器人離線仿真、電氣調(diào)試和仿真與控制技術(shù)相結(jié)合,在虛擬環(huán)境下進(jìn)行集成,真實(shí)的體現(xiàn)實(shí)際集成時(shí)的所有工況,將生產(chǎn)制造過程壓縮和提前,并得以評估和檢驗(yàn),在設(shè)備實(shí)物化之前對機(jī)械設(shè)計(jì)工作進(jìn)行驗(yàn)證優(yōu)化,在實(shí)際集成前極大程度上解決集成中存在的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)可以幫助項(xiàng)目節(jié)省大量現(xiàn)場調(diào)試時(shí)間。
8、自動(dòng)化焊接使焊接效率得到了很大提高,焊接產(chǎn)品的質(zhì)量有了堅(jiān)實(shí)的保證,已經(jīng)逐步取代人工焊接乃至實(shí)現(xiàn)全焊接流程的操作無人化。